《(課標(biāo)通用版)2020版高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第九章 平面解析幾何 第3講 圓的方程檢測 文》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(課標(biāo)通用版)2020版高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第九章 平面解析幾何 第3講 圓的方程檢測 文(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第3講 圓的方程
[基礎(chǔ)題組練]
1.圓心在y軸上,半徑長為1,且過點A(1,2)的圓的方程是( )
A.x2+(y-2)2=1
B.x2+(y+2)2=1
C.(x-1)2+(y-3)2=1
D.x2+(y-3)2=4
解析:選A.根據(jù)題意可設(shè)圓的方程為x2+(y-b)2=1,因為圓過點A(1,2),所以12+(2-b)2=1,解得b=2,所以所求圓的方程為x2+(y-2)2=1.
2.方程|x|-1=所表示的曲線是( )
A.一個圓 B.兩個圓
C.半個圓 D.兩個半圓
解析:選D.由題意得即或
故原方程表示兩個半圓.
3.(2019·湖南長沙模擬)圓x
2、2+y2-2x-2y+1=0上的點到直線x-y=2距離的最大值是( )
A.1+ B.2
C.1+ D.2+2
解析:選A.將圓的方程化為(x-1)2+(y-1)2=1,圓心坐標(biāo)為(1,1),半徑為1,則圓心到直線x-y=2的距離d==,故圓上的點到直線x-y=2距離的最大值為d+1=+1,選A.
4.(2019·河南六校聯(lián)考(一))圓(x-2)2+y2=4關(guān)于直線y=x對稱的圓的方程是( )
A.(x-)2+(y-1)2=4
B.(x-1)2+(y-)2=4
C.x2+(y-2)2=4
D.(x-)2+(y-)2=4
解析:選B.設(shè)圓(x-2)2+y2=4的圓心關(guān)于直線
3、y=x對稱的點的坐標(biāo)為A(a,b),則所以a=1,b=,所以A(1,),從而所求圓的方程為(x-1)2+(y-)2=4.故選B.
5.(2019·山西太原模擬)已知方程x2+y2-2x+2y+F=0表示半徑為2的圓,則實數(shù)F=________.
解析:法一:因為方程x2+y2-2x+2y+F=0表示半徑為2的圓,所以=4,得F=-2.
法二:方程x2+y2-2x+2y+F=0可化為(x-1)2+(y+1)2=2-F,因為方程x2+y2-2x+2y+F=0表示半徑為2的圓,所以F=-2.
答案:-2
6.過兩點A(1,4),B(3,2)且圓心在直線y=0上的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為_______
4、_.
解析:設(shè)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-a)2+(y-b)2=r2.因為圓心在直線y=0上,所以b=0,所以圓的方程為(x-a)2+y2=r2.又因為該圓過A(1,4),B(3,2)兩點,所以解得所以所求圓的方程為(x+1)2+y2=20.
答案:(x+1)2+y2=20
7.求適合下列條件的圓的方程.
(1)圓心在直線y=-4x上,且與直線l:x+y-1=0相切于點P(3,-2);
(2)過三點A(1,12),B(7,10),C(-9,2).
解:(1)法一:設(shè)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-a)2+(y-b)2=r2,則有
解得a=1,b=-4,r=2.
所以圓的方程為(x-1)2+(y+4
5、)2=8.
法二:過切點且與x+y-1=0垂直的直線為y+2=x-3,與y=-4x聯(lián)立可求得圓心為(1,-4).
所以半徑r==2,
所以所求圓的方程為(x-1)2+(y+4)2=8.
(2)設(shè)圓的一般方程為x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0),
則
解得D=-2,E=-4,F(xiàn)=-95.
所以所求圓的方程為x2+y2-2x-4y-95=0.
8.已知以點P為圓心的圓經(jīng)過點A(-1,0)和B(3,4),線段AB的垂直平分線交圓P于點C和D,且|CD|=4.
(1)求直線CD的方程;
(2)求圓P的方程.
解:(1)由題意知,直線AB的斜率k=1,中點坐標(biāo)為
6、(1,2).
則直線CD的方程為y-2=-(x-1),即x+y-3=0.
(2)設(shè)圓心P(a,b),則由點P在CD上得a+b-3=0.①
又因為直徑|CD|=4,所以|PA|=2,
所以(a+1)2+b2=40.②
由①②解得或
所以圓心P(-3,6)或P(5,-2).
所以圓P的方程為(x+3)2+(y-6)2=40或(x-5)2+(y+2)2=40.
[綜合題組練]
1.已知M(m,n)為圓C:x2+y2-4x-14y+45=0上任意一點,且點Q(-2,3),則的最大值為( )
A.3+ B.1+
C.1+ D.2+
解析:選D.由題可知表示直線MQ的斜率,設(shè)直線
7、MQ的方程為y-3=k(x+2),即kx-y+2k+3=0,其中=k,將圓C的方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程得(x-2)2+(y-7)2=8,C(2,7),半徑r=2,由直線MQ與圓C有交點,得≤2,解得2-≤k≤2+,所以的最大值為2+,故選D.
2.(2018·高考全國卷Ⅲ)直線x+y+2=0分別與x軸,y軸交于A,B兩點,點P在圓(x-2)2+y2=2上,則△ABP面積的取值范圍是( )
A.[2,6] B.[4,8]
C.[,3] D.[2,3]
解析:選A.圓心(2,0)到直線的距離d==2,所以點P到直線的距離d1∈[,3].根據(jù)直線的方程可知A,B兩點的坐標(biāo)分別為A(-2,0),B
8、(0,-2),所以|AB|=2,所以△ABP的面積S=|AB|·d1=d1.因為d1∈[,3],所以S∈[2,6],即△ABP面積的取值范圍是[2,6].
3.已知點A是直角三角形ABC的直角頂點,且A(2a,2),B(-4,a),C(2a+2,2),則△ABC的外接圓的方程是________.
解析:由題意,得2a=-4,所以a=-2.所以B(-4,-2),C(-2,2).
所以圓的半徑為==,圓心為(-3,0).
所以△ABC的外接圓的方程為(x+3)2+y2=5.
答案:(x+3)2+y2=5
4.(應(yīng)用型)已知平面區(qū)域恰好被面積最小的圓C:(x-a)2+(y-b)2=r2
9、及其內(nèi)部所覆蓋,則圓C的方程為________.
解析:由題意知,此平面區(qū)域表示的是以O(shè)(0,0),P(4,0),Q(0,2)所構(gòu)成的三角形及其內(nèi)部,所以覆蓋它的且面積最小的圓是其外接圓.
因為△OPQ為直角三角形,
所以圓心為斜邊PQ的中點(2,1),半徑r==,
因此圓C的方程為(x-2)2+(y-1)2=5.
答案:(x-2)2+(y-1)2=5
5.已知以點C(t∈R,t≠0)為圓心的圓與x軸交于點O和點A,與y軸交于點O和點B,其中O為原點.
(1)求證:△OAB的面積為定值;
(2)設(shè)直線y=-2x+4與圓C交于點M,N,若OM=ON,求圓C的方程.
解:(1)證
10、明:因為圓C過原點O,所以O(shè)C2=t2+.
設(shè)圓C的方程是 (x-t)2+=t2+,
令x=0,得y1=0,y2=;
令y=0,得x1=0,x2=2t,
所以S△OAB=OA·OB=×|2t|×||=4,
即△OAB的面積為定值.
(2)因為OM=ON,CM=CN,
所以O(shè)C垂直平分線段MN.
因為kMN=-2,
所以kOC=.
所以=t,解得t=2或t=-2.
當(dāng)t=2時,圓心C的坐標(biāo)為(2,1),OC=,
此時,圓心C到直線y=-2x+4的距離d=<,圓C與直線y=-2x+4相交于兩點.
符合題意,此時,圓的方程為(x-2)2+(y-1)2=5.
當(dāng)t=-2時,
11、圓心C的坐標(biāo)為(-2,-1),OC=,此時C到直線y=-2x+4的距離d=>.圓C與直線y=-2x+4不相交,
所以t=-2不符合題意,舍去.
所以圓C的方程為(x-2)2+(y-1)2=5.
6.(2019·河北唐山調(diào)研)已知點A(-3,0),B(3,0),動點P滿足|PA|=2|PB|.
(1)若點P的軌跡為曲線C,求此曲線的方程;
(2)若點Q在直線l1:x+y+3=0上,直線l2經(jīng)過點Q且與曲線C只有一個公共點M,求|QM|的最小值.
解:(1)設(shè)點P的坐標(biāo)為(x,y),
則=2.
化簡可得(x-5)2+y2=16,故此曲線方程為(x-5)2+y2=16.
(2)曲線C是以點(5,0)為圓心,4為半徑的圓,如圖所示.
由題知直線l2與圓C相切于M,連接CQ,CM,則|QM|==,
當(dāng)CQ⊥l1時,|CQ|取得最小值,|QM|取得最小值,
此時|CQ|==4,
故|QM|的最小值為=4.
6